Karakteristik oli mesin
kadar
Karakteristik oli mesin tunjukkan bagaimana oli berperilaku dalam suhu dan kondisi beban yang berbeda, dan dengan demikian membantu pemilik mobil untuk memilih dengan benar cairan pelumas untuk mesin pembakaran internal. Jadi, ketika memilih, penting untuk memperhatikan tidak hanya pada penandaan (yaitu, viskositas dan toleransi pabrikan mobil), tetapi juga karakteristik teknis oli motor, seperti viskositas kinematik dan dinamis, nomor dasar, kadar abu sulfat. , volatilitas dan lain-lain. Bagi sebagian besar pemilik mobil, indikator ini tidak mengatakan apa-apa. J Bahkan, mereka menyembunyikan kualitas oli, perilakunya di bawah beban, dan data operasional lainnya.
Jadi, Anda akan belajar secara rinci tentang parameter berikut:
- Viskositas kinematik;
- Viskositas dinamis;
- indeks viskositas;
- keriangan;
- kapasitas kokas;
- kandungan abu sulfat;
- nomor alkali;
- Kepadatan;
- Titik nyala;
- titik tuang;
- Aditif;
- Seumur hidup.
Karakteristik utama oli motor
Sekarang mari kita beralih ke parameter fisik dan kimia yang menjadi ciri semua oli motor.
Viskositas adalah properti utama, karena itu kemampuan untuk menggunakan produk di berbagai jenis mesin pembakaran internal ditentukan. Ini dapat dinyatakan dalam satuan viskositas kinematik, dinamis, kondisional dan spesifik. Tingkat keuletan material motor ditentukan oleh dua indikator - viskositas kinematik dan dinamis. Parameter ini, bersama dengan kadar abu sulfat, nomor dasar dan indeks viskositas, merupakan indikator utama kualitas oli motor.
Viskositas kinematik
Grafik ketergantungan viskositas pada temperatur oli mesin
Viskositas kinematik (suhu tinggi) adalah parameter operasi dasar untuk semua jenis oli. Ini adalah rasio viskositas dinamis dengan densitas cairan pada suhu yang sama. Viskositas kinematik tidak mempengaruhi kondisi oli, itu menentukan karakteristik data suhu. indikator ini mencirikan gesekan internal komposisi atau ketahanannya terhadap alirannya sendiri. Menjelaskan fluiditas oli pada suhu operasi +100 °C dan +40 °C. Satuan pengukuran - mm² / s (centiStokes, cSt).
Secara sederhana, indikator ini menunjukkan viskositas oli dari suhu dan memungkinkan Anda memperkirakan seberapa cepat minyak akan mengental saat suhu turun. Lagipula semakin sedikit oli mengubah viskositasnya dengan perubahan suhu, semakin tinggi kualitas oli.
Viskositas dinamis
Viskositas dinamis minyak (absolut) menunjukkan gaya resistensi dari cairan minyak yang terjadi selama pergerakan dua lapisan minyak, terpisah 1 cm satu sama lain, bergerak dengan kecepatan 1 cm / s. Viskositas dinamis adalah produk dari viskositas kinematik minyak dan densitasnya. Satuan dari nilai ini adalah Pascal detik.
Sederhananya, ini menunjukkan efek suhu rendah pada resistansi awal mesin pembakaran internal. Dan semakin rendah viskositas dinamis dan kinematik pada suhu rendah, semakin mudah bagi sistem pelumasan untuk memompa oli dalam cuaca dingin, dan bagi starter untuk memutar roda gila ICE selama start dingin. Indeks viskositas oli mesin juga sangat penting.
Indeks viskositas
Laju penurunan viskositas kinematik dengan meningkatnya suhu ditandai dengan: indeks viskositas minyak. Indeks viskositas mengevaluasi kesesuaian oli untuk kondisi operasi tertentu. untuk menentukan indeks viskositas, bandingkan viskositas minyak pada suhu yang berbeda. Semakin tinggi, semakin sedikit viskositas tergantung pada suhu, dan karenanya semakin baik kualitasnya. Pendeknya, Indeks viskositas menunjukkan "tingkat pengenceran" minyak.. Ini adalah kuantitas tak berdimensi, mis. tidak diukur dalam satuan apa pun - itu hanya angka.
Semakin rendah indeks viskositas oli mesin semakin encer minyaknya, yaitu ketebalan film oli menjadi sangat kecil (karena itu terjadi peningkatan keausan). Semakin tinggi indeks viskositas oli mesin, lebih sedikit minyak tipis, yaitu ketebalan film minyak yang diperlukan untuk melindungi permukaan gosok disediakan.
Oli dengan indeks tinggi memastikan kinerja mesin pembakaran internal dalam rentang suhu (lingkungan) yang lebih luas. Akibatnya, start-up yang lebih mudah dari mesin pembakaran internal pada suhu rendah dan ketebalan lapisan oli yang cukup (dan karenanya perlindungan mesin pembakaran internal dari keausan) pada suhu tinggi disediakan.
Oli motor mineral berkualitas tinggi biasanya memiliki indeks viskositas 120-140, semi-sintetis 130-150, sintetis 140-170. Nilai ini tergantung pada aplikasi dalam komposisi hidrokarbon dan kedalaman perlakuan fraksi.
Keseimbangan diperlukan di sini, dan ketika memilih, ada baiknya mempertimbangkan persyaratan pabrikan motor dan kondisi unit daya. Namun, semakin tinggi indeks viskositas, semakin luas kisaran suhu oli yang dapat digunakan.
Penguapan
Penguapan (juga disebut volatilitas atau limbah) mencirikan jumlah massa cairan pelumas yang menguap dalam satu jam pada suhu +245,2 ° C dan tekanan operasi 20 mm. rt. Seni. (± 0,2). Sesuai dengan standar ACEA. Diukur sebagai persentase dari total massa, [%]. Itu dilakukan dengan menggunakan peralatan Noack khusus menurut ASTM D5800; DIN 51581.
Dari viskositas minyak yang lebih tinggi, ini memiliki volatilitas yang lebih rendah menurut Noak. Nilai volatilitas spesifik tergantung pada jenis minyak dasar, yaitu yang ditetapkan oleh pabrikan. Diyakini bahwa volatilitas yang baik berada dalam kisaran hingga 14%, meskipun minyak juga ditemukan dijual, volatilitasnya mencapai 20%. Untuk oli sintetis, nilai ini biasanya tidak melebihi 8%.
Secara umum dapat dikatakan bahwa semakin rendah nilai volatilitas Noack, semakin rendah pula burnout minyak. Bahkan perbedaan kecil - 2,5 ... 3,5 unit - dapat memengaruhi konsumsi oli. Produk yang lebih kental terbakar lebih sedikit. Ini terutama berlaku untuk minyak mineral.
Karbonisasi
Dengan kata sederhana, konsep kokas adalah kemampuan minyak untuk membentuk resin dan endapan dalam volumenya, yang, seperti yang Anda ketahui, merupakan pengotor berbahaya dalam cairan pelumas. Kapasitas kokas secara langsung tergantung pada tingkat pemurniannya. Hal ini juga dipengaruhi oleh base oil yang awalnya digunakan untuk membuat produk jadi, serta teknologi produksinya.
Indikator optimal untuk oli dengan tingkat viskositas tinggi adalah nilainya 0,7%. Jika oli memiliki viskositas rendah, maka nilai yang sesuai mungkin berada di kisaran 0,1 ... 0,15%.
Kandungan abu sulfat
Kandungan abu sulfat pada oli mesin (sulphate ash) merupakan indikator adanya zat aditif dalam oli, yang meliputi senyawa logam organik. Selama pengoperasian pelumas, semua aditif dan aditif diproduksi - mereka terbakar, membentuk abu (terak dan jelaga) yang mengendap di piston, katup, cincin.
Kandungan abu sulfat minyak membatasi kemampuan minyak untuk mengakumulasi senyawa abu. Nilai ini menunjukkan berapa banyak garam anorganik (abu) yang tersisa setelah pembakaran (penguapan) minyak. Tidak hanya sulfat (mereka "menakutkan" pemilik mobil, mobil dengan mesin aluminium yang "takut" asam sulfat). Kadar abu diukur sebagai persentase dari total massa komposisi, [% massa].
Secara umum, endapan abu menyumbat filter partikulat diesel dan katalis bensin. Namun, ini benar jika ada konsumsi minyak ICE yang signifikan. Perlu dicatat bahwa keberadaan asam sulfat dalam minyak jauh lebih penting daripada peningkatan kadar abu sulfat.
Dalam komposisi minyak abu penuh, jumlah aditif yang sesuai mungkin sedikit melebihi 1% (hingga 1,1%), dalam minyak abu sedang - 0,6 ... 0,9%, dalam minyak rendah abu - tidak lebih dari 0,5% . Masing-masing, semakin rendah nilai ini, semakin baik.
Minyak rendah abu, yang disebut Low SAPS (diberi label sesuai dengan ACEA C1, C2, C3 dan C4). Mereka adalah pilihan terbaik untuk kendaraan modern. Biasanya digunakan pada mobil dengan sistem aftertreatment gas buang dan mobil yang menggunakan gas alam (dengan LPG). Kandungan abu kritis untuk mesin bensin adalah 1,5%, untuk mesin diesel adalah 1,8%, dan untuk mesin diesel daya tinggi adalah 2%. Tetapi perlu dicatat bahwa minyak abu rendah tidak selalu belerang rendah, karena kadar abu rendah dicapai dengan nomor basa yang lebih rendah.
Aditif full ash, juga Full SAPA (dengan tanda ACEA A1 / B1, A3 / B3, A3 / B4, A5 / B5). Mempengaruhi negatif filter DPF, serta katalis tiga tahap yang ada. Oli tersebut tidak direkomendasikan untuk digunakan pada mesin yang dilengkapi dengan sistem lingkungan Euro 4, Euro 5 dan Euro 6.
Kandungan abu sulfat yang tinggi disebabkan oleh adanya aditif deterjen yang mengandung logam dalam komposisi oli mesin. Komponen tersebut diperlukan untuk mencegah endapan karbon dan pembentukan pernis pada piston dan memberikan minyak kemampuan untuk menetralkan asam, yang dicirikan secara kuantitatif oleh bilangan basa.
Bilangan alkali
Nilai ini mencirikan berapa lama oli dapat menetralkan asam yang berbahaya, yang menyebabkan keausan korosif pada bagian-bagian mesin pembakaran internal dan meningkatkan pembentukan berbagai endapan karbon. Kalium hidroksida (KOH) digunakan untuk menetralkan. masing-masing bilangan basa diukur dalam mg KOH per gram minyak, [mg KOH/g]. Secara fisik, ini berarti bahwa jumlah hidroksida yang berlaku setara dengan paket aditif. Jadi, jika dokumentasi menunjukkan bahwa jumlah basa total (TBN - Jumlah Basis Total), misalnya 7,5, maka ini berarti jumlah KOH adalah 7,5 mg per gram minyak.
Semakin tinggi bilangan basa, semakin lama minyak dapat menetralkan aksi asam.terbentuk selama oksidasi minyak dan pembakaran bahan bakar. Artinya, dimungkinkan untuk menggunakannya lebih lama (walaupun parameter lain juga memengaruhi indikator ini). Sifat deterjen rendah buruk untuk minyak, karena dalam hal ini endapan yang tidak terhapuskan akan terbentuk pada bagian-bagiannya.
Selama pengoperasian oli di mesin pembakaran internal, jumlah basa pasti berkurang, dan aditif penetral habis. Pengurangan seperti itu memiliki batas yang dapat diterima, di luar itu minyak tidak akan mampu melindungi terhadap korosi oleh senyawa asam. Adapun nilai optimal dari angka dasar, sebelumnya diyakini bahwa untuk ICE bensin kira-kira 8 ... 9, dan untuk mesin diesel - 11 ... 14. Namun, formulasi pelumas modern biasanya memiliki nomor dasar yang lebih rendah, hingga 7 . dan bahkan 6,1 mg KOH/g. Harap dicatat bahwa di ICE modern jangan gunakan oli dengan nomor dasar 14 atau lebih tinggi.
Nomor dasar rendah dalam minyak modern dibuat secara artifisial agar sesuai dengan persyaratan lingkungan saat ini (EURO-4 dan EURO-5). Jadi, ketika oli ini dibakar di mesin pembakaran internal, sejumlah kecil belerang terbentuk, yang memiliki efek positif pada kualitas gas buang. Namun, oli dengan nomor dasar yang rendah seringkali tidak melindungi bagian-bagian mesin dari keausan dengan cukup baik.
Artinya, SC optimal tidak selalu harus jumlah maksimum atau minimum.
Kepadatan
Densitas mengacu pada densitas dan viskositas oli mesin. Ditentukan pada suhu sekitar +20°C. Diukur dalam kg/m³ (jarang dalam g/cm³). Ini menunjukkan rasio massa total produk terhadap volumenya dan secara langsung tergantung pada viskositas minyak dan faktor kompresibilitas. Ini ditentukan oleh minyak dasar dan aditif dasar, dan juga sangat mempengaruhi viskositas dinamis.
Jika penguapan minyak tinggi, densitas akan meningkat. Sebaliknya, jika oli memiliki densitas rendah, dan pada saat yang sama titik nyala tinggi (yaitu, nilai volatilitas rendah), maka dapat dinilai bahwa oli tersebut dibuat dari oli dasar sintetis berkualitas tinggi.
Semakin tinggi densitas, semakin buruk oli melewati semua saluran dan celah di mesin pembakaran internal, dan karena ini, rotasi poros engkol menjadi lebih sulit. Hal ini menyebabkan peningkatan keausan, endapan, endapan karbon, dan peningkatan konsumsi bahan bakar. Tetapi kepadatan pelumas yang rendah juga buruk - karena itu, film pelindung tipis dan tidak stabil terbentuk, kejenuhannya cepat. Jika mesin pembakaran internal sering berjalan saat idle atau dalam mode start-stop, maka lebih baik menggunakan cairan pelumas yang kurang padat. Dan dengan gerakan berkepanjangan pada kecepatan tinggi - lebih padat.
Oleh karena itu, semua produsen minyak mematuhi kisaran kepadatan minyak yang diproduksi oleh mereka di kisaran 0,830 .... 0,88 kg / m³, di mana hanya kisaran ekstrim yang dianggap sebagai kualitas tertinggi. Tetapi densitas dari 0,83 hingga 0,845 kg/m³ merupakan tanda adanya ester dan PAO dalam minyak. Dan jika densitasnya 0,855 ... 0,88 kg / m³, ini berarti terlalu banyak aditif yang ditambahkan.
Titik nyala
Ini adalah suhu terendah di mana uap oli mesin yang dipanaskan, dalam kondisi tertentu, membentuk campuran dengan udara, yang meledak ketika nyala api dinyalakan (flash pertama). Pada titik nyala, oli juga tidak menyala. Titik nyala ditentukan dengan memanaskan oli mesin dalam cangkir terbuka atau tertutup.
Ini adalah indikator adanya fraksi titik didih rendah dalam oli, yang menentukan kemampuan komposisi untuk membentuk endapan karbon dan terbakar saat bersentuhan dengan bagian-bagian mesin yang panas. Oli yang berkualitas dan baik harus memiliki titik nyala setinggi mungkin. Oli mesin modern memiliki titik nyala melebihi +200 °C, biasanya +210…230 °C dan lebih tinggi.
Tuang titik
Nilai suhu dalam Celcius, ketika minyak kehilangan sifat fisiknya, karakteristik cairan, yaitu membeku, menjadi tidak bergerak. Parameter penting bagi pengendara yang tinggal di garis lintang utara, dan bagi pemilik mobil lain yang sering menyalakan mesin pembakaran internal "dingin".
Meskipun pada kenyataannya, untuk tujuan praktis, nilai titik tuang tidak digunakan. Untuk mengkarakterisasi operasi minyak dalam es, ada konsep lain - suhu pemompaan minimum, yaitu, suhu minimum di mana pompa oli mampu memompa oli ke dalam sistem. Dan itu akan sedikit lebih tinggi dari titik tuang. Oleh karena itu, dalam dokumentasi perlu memperhatikan suhu pemompaan minimum.
Adapun titik tuang, itu harus 5 ... 10 derajat lebih rendah dari suhu terendah di mana mesin pembakaran internal beroperasi. Itu bisa -50 ° C ... -40 ° C dan seterusnya, tergantung pada viskositas spesifik oli.
Aditif
Selain karakteristik dasar oli motor ini, Anda juga dapat menemukan hasil tes laboratorium tambahan untuk jumlah seng, fosfor, boron, kalsium, magnesium, molibdenum, dan unsur kimia lainnya. Semua aditif ini meningkatkan kinerja oli. Mereka melindungi dari goresan dan keausan pada mesin pembakaran internal, dan juga memperpanjang pengoperasian oli itu sendiri, mencegahnya dari oksidasi atau menahan ikatan antarmolekul dengan lebih baik.
Sulfur - memiliki sifat tekanan ekstrim. Fosfor, klorin, seng dan belerang - sifat anti-aus (memperkuat lapisan minyak). Boron, molibdenum - mengurangi gesekan (pengubah tambahan untuk efek maksimum mengurangi keausan, skoring, dan gesekan).
Tapi selain perbaikan, mereka juga memiliki sifat yang berlawanan. yaitu, mereka mengendap dalam bentuk jelaga di mesin pembakaran internal atau memasuki katalis, di mana mereka menumpuk. Misalnya, untuk mesin diesel dengan konverter DPF, SCR, dan penyimpanan, belerang adalah musuhnya, dan untuk konverter oksidasi, musuhnya adalah fosfor. Namun zat aditif detergen (deterjen) Ca dan Mg membentuk abu pada saat pembakaran.
Sifat pelindung aditif tergantung pada metode pembuatan dan kualitas bahan baku, sehingga kuantitasnya tidak selalu merupakan indikator perlindungan dan kualitas terbaik. Oleh karena itu, setiap pembuat mobil memiliki batasan tersendiri untuk digunakan pada motor tertentu.
Kehidupan layanan
Di sebagian besar mobil, penggantian oli tergantung pada jarak tempuh mobil. Namun, pada beberapa merek cairan pelumas pada tabung, tanggal kedaluwarsanya ditunjukkan secara langsung. Hal ini disebabkan oleh reaksi kimia yang terjadi pada minyak selama operasinya. Biasanya dinyatakan sebagai jumlah bulan operasi terus menerus (12, 24 dan Umur Panjang) atau jumlah kilometer.
Tabel parameter oli mesin
Untuk kelengkapan informasi, kami menyajikan beberapa tabel yang memberikan informasi tentang ketergantungan beberapa parameter oli mesin pada yang lain atau pada faktor eksternal. Mari kita mulai dengan sekelompok minyak dasar sesuai dengan standar API (API - American Petroleum Institute). Jadi, minyak dibagi menurut tiga indikator - indeks viskositas, kandungan sulfur dan fraksi massa hidrokarbon naftenoparafin.
| Klasifikasi API | I | II | III | IV | V |
|---|---|---|---|---|---|
| Kandungan hidrokarbon jenuh, % | > 90 | > 90 | PAO | Eter | |
| Kandungan belerang, % | > 0,03 | ||||
| Indeks viskositas | 80 ... 120 | 80 ... 120 | > 120 |
Saat ini, sejumlah besar aditif oli ada di pasaran, yang dengan cara tertentu mengubah karakteristiknya. Misalnya, aditif yang mengurangi jumlah gas buang dan meningkatkan viskositas, aditif anti-gesekan yang membersihkan atau memperpanjang masa pakai. Untuk memahami keragaman mereka, ada baiknya mengumpulkan informasi tentang mereka dalam sebuah tabel.
| Grup properti | Jenis aditif | Penunjukan |
|---|---|---|
| Perlindungan permukaan bagian | Deterjen (deterjen) | Melindungi permukaan bagian dari pembentukan endapan pada mereka |
| Dispersan | Mencegah pengendapan produk aus dari mesin pembakaran internal dan degradasi oli (meminimalkan pembentukan lumpur) | |
| Anti-aus dan tekanan ekstrim | Kurangi gesekan dan keausan, cegah perebutan dan lecet | |
| Anti karat | Mencegah korosi pada bagian-bagian mesin | |
| Mengubah sifat minyak | Depresor | Kurangi titik beku. |
| Pengubah viskositas | Perluas rentang suhu aplikasi, tingkatkan indeks viskositas | |
| Perlindungan minyak | Anti busa | Mencegah pembentukan busa |
| Antioksidan | Mencegah oksidasi minyak |
Mengubah beberapa parameter oli mesin yang tercantum di bagian sebelumnya secara langsung mempengaruhi operasi dan kondisi mesin pembakaran internal mobil. Ini dapat ditampilkan dalam tabel.
| Indeks | Kecenderungan | Menyebabkan | Parameter kritis | Apa yang mempengaruhi |
|---|---|---|---|---|
| Viskositas | meningkat | produk oksidasi | 1,5 kali meningkat | Mulai Properti |
| Tuang titik | meningkat | Produk air dan oksidasi | Tidak | Mulai Properti |
| Bilangan alkali | berkurang | Tindakan deterjen | Turun 2 kali | Korosi dan mengurangi umur suku cadang |
| Konten abu | meningkat | Aditif alkali | Tidak | Munculnya endapan, keausan suku cadang |
| Kotoran mekanis | meningkat | Produk memakai peralatan | Tidak | Munculnya endapan, keausan suku cadang |
Aturan pemilihan oli
Seperti disebutkan di atas, pilihan satu atau lain oli mesin harus didasarkan tidak hanya pada pembacaan viskositas dan toleransi pabrikan mobil. Selain itu, ada juga tiga parameter wajib yang harus diperhatikan:
- sifat pelumas;
- kondisi pengoperasian oli (mode pengoperasian ICE);
- fitur struktural dari mesin pembakaran internal.
Poin pertama sangat tergantung pada jenis oli apa yang sintetis, semi-sintetik, atau sepenuhnya mineral. Diinginkan bahwa cairan pelumas memiliki karakteristik kinerja berikut:
- Sifat penstabil dan pelarutan deterjen yang tinggi dalam kaitannya dengan unsur-unsur yang tidak larut dalam minyak. Karakteristik yang disebutkan memungkinkan Anda dengan cepat dan mudah membersihkan permukaan bagian kerja mesin pembakaran internal dari berbagai kontaminan. Selain itu, berkat mereka, lebih mudah untuk membersihkan bagian-bagian dari kotoran selama pembongkaran.
- Kemampuan untuk menetralkan efek asam, sehingga mencegah keausan berlebihan pada bagian mesin pembakaran internal dan meningkatkan sumber dayanya secara keseluruhan.
- Sifat termal dan termal-oksidatif yang tinggi. Mereka diperlukan untuk mendinginkan ring piston dan piston secara efektif.
- Volatilitas rendah, serta konsumsi minyak yang rendah untuk limbah.
- Tidak adanya kemampuan untuk membentuk busa dalam keadaan apapun, bahkan dalam keadaan dingin, bahkan dalam keadaan panas.
- Kompatibilitas penuh dengan bahan dari mana segel dibuat (biasanya karet tahan minyak) yang digunakan dalam sistem netralisasi gas, serta dalam sistem mesin pembakaran internal lainnya.
- Pelumasan berkualitas tinggi dari bagian-bagian mesin pembakaran internal dalam kondisi apa pun, bahkan kritis, (selama embun beku atau panas berlebih).
- Kemampuan untuk memompa melalui elemen sistem pelumasan tanpa masalah. Ini tidak hanya memberikan perlindungan yang andal pada elemen mesin pembakaran internal, tetapi juga memfasilitasi penyalaan mesin pembakaran internal dalam cuaca dingin.
- Tidak terlibat dalam reaksi kimia dengan elemen logam dan karet dari mesin pembakaran internal selama waktu henti yang lama tanpa bekerja.
Indikator kualitas oli mesin yang terdaftar seringkali kritis, dan jika nilainya di bawah norma, maka ini penuh dengan pelumasan yang tidak memadai pada masing-masing bagian dari mesin pembakaran internal, keausan berlebihan, panas berlebih, dan ini biasanya menyebabkan penurunan sumber daya dari kedua bagian individu dan mesin pembakaran internal secara keseluruhan.
setiap pengendara harus secara berkala memantau level oli mesin di bak mesin, serta kondisinya, karena pengoperasian normal mesin pembakaran internal secara langsung bergantung pada ini. Adapun pilihan, itu harus dilakukan, dengan mengandalkan, pertama-tama, pada rekomendasi dari pabrikan mesin. Nah, informasi di atas tentang sifat fisik dan parameter minyak pasti akan membantu Anda membuat pilihan yang tepat.
